Vigueta pretensada 1 - Apuntes 1 PDF

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2010

INTRODUCCIÓN

FÁBRICAS

Fábrica Tucumán

Fábrica Córdoba

El presente manual tiene por objeto difundir los conceptos técnicos necesarios para una adecuada utilización de las viguetas Tensolite s.a. y de las bovedillas para techos y entrepisos. Las losas construidas con estos elementos resultan notablemente aligeradas con respecto a las losas macizas lográndose entre un 40% a 45% de menor peso gracias al uso de las bovedillas huecas que brindan además la ventaja de una mayor aislación térmica y acústica.

IMPORTANTE: Tensolite s.a. no se responsabiliza por el uso inadecuado de sus productos. Por lo tanto, aconseja seguir estrictamente las recomendaciones de este manual. 3

ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS DEL FORJADO

1. Viguetas Pretensadas de Hormigón

Se efectúa luego el curado mediante vapor, cubriendo los bancos de viguetas con carpas especiales.

1. Vigueta (2 por m.) 2. Bovedilla (8 por m²) 3. Capa de Compresión

Una vez alcanzada la resistencia necesaria, se transfieren los esfuerzos al hormigón liberando los anclajes y procediendo al cortado de las viguetas.

h (bovedilla)

e (total losa)

nado con una máquina moldeadora de última tecnología.

50 cm. (ancho teórico)

Constituyen la “armadura” de la losa ya que tienen por función absorber las tracciones que se producen en el forjado. Las viguetas son elementos semirresistentes pues en sí mismas no constituyen una estructura, debiendo completarse con la capa de compresión. Las viguetas tienen una sección de hormigón constante y su forma es la de una “T” invertida.

Su función dentro del forjado es solamente de relleno, y su altura permite establecer el brazo elástico resistente entre las fuerzas de tracción y compresión. El tamaño de las bovedillas permite la separación teórica de 50 cm. entre ejes de viguetas. Al igual que las viguetas, las bovedillas de hormigón son de producción seriada con alturas de 9, 13 y 17 cm. Las viguetas pretensadas Tensolite también pueden utilizarse en combinación con bovedillas de hormigón, cerámicas o poliestireno expandido.

Sección de la Vigueta 55 cm² Peso por metro: 13,2 kg. 35 mm.

3. Capa de Compresión 55 mm.

90 mm.

2. Bloques o Bovedillas

35 mm. 100 mm.

Se hormigona “in situ” y tiene (como su nombre lo indica), la función de absorber la compresión en el forjado. Su espesor es variable y se realiza con una dosificación 1 : 2 : 3 usando ripio de hasta 20 mm. de tamaño máximo, debiendo garantizar este hormigón una resistencia mínima de 130 kg/cm². Estáticamente, la estructura final obtenida es una losa nervurada conforme la figura:

La resistencia de las viguetas varía según la cantidad de armadura, y la excentricidad de las cargas de pretensado, diferenciándose de esta forma las series de producción standard que se adecuan a los requerimientos del cálculo. La fabricación industrial de las viguetas, con hormigones de gran resistencia (300 Kg/cm²) cuya tensión inicial es proporcionada por gatos de tensado hidráulico con controles manométricos, garantizan un producto final de calidad óptima. Las viguetas se fabrican en pistas de gran longitud en cuyos extremos están los cabezales de tensado, desde donde se tensan los cordones de acero según los valores del cálculo. El acero es fijado a las placas de anclaje mediante cuñas especiales, procediéndose al hormigo4

50 cm. (ancho teórico)

50 cm. (ancho teórico)

INSTRUCCIÓN PARA EL USO DE VIGUETAS PRETENSADAS

Manipuleo en obra Se debe levantar la vigueta tomándola siempre por ambos extremos y en posición tal que las alas queden hacia abajo. NUNCA se trasladarán viguetas en posición invertida, por que se pueden producir fisuras o roturas de las mismas. Tampoco se deben transportar viguetas con extremos en voladizo ya que se producirán fisuras o quebraduras debidas a tracción en la zona superior. La rotura produce la pérdida de la precompresión, haciendo inutilizable la vigueta.

Apuntalamiento Es muy importante realizar un buen apuntalamiento por cuanto las viguetas sólo deberán realizar su trabajo estructural solidariamente con la capa de compresión una vez hormigonada ésta y cuando hubiere obtenido la resistencia necesaria. Se deberán colocar tirantes cada 1,50 m. (como máximo), que estarán sostenidos por puntales distanciados 1,50 m. entre sí, dando una contra flecha de 2 mm. por metro de luz.

1,50 m. 1,50 m.

En caso de losas de luces pequeñas, mayor a 1,50 m. y menor de 3 m. (pasillos, galerías, etc.) se deberá colocar al menos una línea de apuntalamiento. Si los puntales apoyan directamente sobre el terreno, se evitará el hundimiento de los mismos colocando debajo, tablas de repartición. Antes de hormigonar habrá que verificar el correcto estado del apuntalamiento.

Colocación de viguetas y bovedillas Las viguetas deberán estar apoyadas como mínimo 10 cm. en muros de mampostería y 8 cm. en tabiques y vigas. La separación entre viguetas se fijará colocando 1 bovedilla entre los extremos de dos viguetas consecutivas, procediendo luego a colocar las bovedillas internas. Se pondrán tablones para el tránsito de operarios. IMPORTANTE: Las viguetas deberán estar apuntaladas antes de colocar las bovedillas internas. 5

INSTRUCCIÓN PARA EL USO DE VIGUETAS PRETENSADAS

Limpieza y mojado Una vez colocadas todas las bovedillas, se procederá a limpiar la superficie del techo a los fines de eliminar todos los rastros de tierra, cal u otras sustancias que podrían impedir una buena adherencia de la capa de compresión. Se aconseja colocar una armadura transversal de repartición con hierros Ø 4,2 cada 20 cm. para losas de hasta 6 m. y Ø 6 cada 20 cm. para losas de más de 6 m. de luz. Esta armadura sirve además para absorber los esfuerzos originados por dilataciones. Antes de proceder al hormigonado de la capa de compresión, se deberá mojar con abundante agua la superficie de las bovedillas y viguetas para lograr una óptima adherencia.

Hormigonado La capa de compresión podrá ser de 4 ó 5 cm. de espesor. Se utilizará un hormigón de 130 kg/cm² de resistencia mínima a la compresión. Se aconseja que el contenido de cemento sea del orden de 300 Kg (6 bolsas) por m3 de hormigón y nunca menor que 270 kg/m3. En caso de dosificar los materiales por volumen, se podrán utilizar las proporciones 1 : 2 : 3 ó 1 : 3 : 3 (cemento, arena y ripio). El tamaño máximo del agregado (canto rodado o piedra partida) no será mayor de 1,5 a 2 cm. La cantidad de agua para la preparación del hormigón será sólo la necesaria para lograr una buena trabajabilidad, permitiendo el perfecto llenado de todos los intersticios entre viguetas y bovedillas. La compactación del hormigón se podrá realizar en forma manual o por vibración.

Curado y desapuntalado Después de hormigonada la capa de compresión, se deberá proteger la losa de la acción directa del sol, manteniéndola húmeda por lo menos durante los primeros 7 días para lograr un buen curado. En condiciones normales, y habiéndose comprobado el endurecimiento del hormigón, se procederá a desapuntalar la losa entre los 8 y 10 días, para luces de hasta 5 m. para luces mayores se esperará de 12 a 15 días.

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DETALLES CONSTRUCTIVOS

Carga de Tabiques En el caso de entrepisos, deberán tenerse en cuenta las cargas de tabiques debido a que pueden llegar a constituir cargas importantes. Se considerarán 2 casos:

Capa de Compresión

Armadura de Distribución

a. Tabiques paralelos a las viguetas. b. Tabiques transversales a las viguetas. Vigueta

Bovedilla

a) Tabiques Paralelos a las Viguetas Para tabiques livianos paralelos a las viguetas (hasta 150 kg/m²). La carga puede ser tomada por 1 vigueta, reforzando la zona de apoyo con armaduras que contribuyan a la distribución de la carga. Para tabiques más pesados (más de 150 kg/m²) la carga se absorberá colocando 2 ó 3 viguetas juntas y en correspondencia con el tabique. Se deberán verificar las tensiones de compresión en el hormigón, para el ancho de colaboración y las de tracción en las viguetas que se encuentran debajo del tabique.

b) Tabiques Transversales a la Viguetas Se considerarán como una carga concentrada, debiéndose tener en cuenta en el cálculo del entrepiso, para hallar las características del forjado. Constructivamente se colocará una armadura transversal de distribución, que podrá ir directamente en la capa de compresión, o bien poniendo en la dirección considerada, bovedillas de menor altura.

Capa de Compresión

Vigueta

Capa de Compresión

Vigueta

v

Voladizos Debido a que la vigueta no está armada para trabajar en voladizo, se deberá colocar una armadura superior de tracción calculada para cada caso. El empotramiento de la armadura de tracción será 1,5 veces la longitud del voladizo. La vigueta pasará a estar comprimida parcial o totalmente, debiendo verificar que no se sobrepasen los valores admisibles a la compresión.

Capa de Compresión

Vigueta

Armadura de Distribución

Bovedilla

Capa de Distribución

Bovedilla

1,5 v Armadura de Tracción

Bovedilla

Voladizo (máx. 1 m.)

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DETALLES CONSTRUCTIVOS

Figura A

Viga Riostra

Capa de Compresión

Refuerzo En el caso de luces mayores de 4 m. y sobrecargas de más de 200 kg/m² se puede ejecutar un refuerzo transversal a las viguetas.

Vigueta Bovedilla Puntal

Viga Riostra

Figura B

Capa de Compresión

Este puede materializarse directamente sobre los tirantes de apuntalamiento, dejando una separación entre 2 bloques contiguos igual al ancho del tirante (fig. a) o bien usando bovedillas de menor altura (fig. b). Para el cálculo de la armadura se procederá de la siguiente manera: en el caso de cargas menores de 350 kg/m² el refuerzo se calculará con la mitad de las solicitaciones que soporta un nervio longitudinal. Para cargas mayores de 350 kg/m², se tomará el total de solicitaciones de un nervio longitudinal.

Vigueta Bovedilla Baja

Bovedilla

Puntal

Vigas Placas

Capa de Compresión Ancho Estático Variable

La materialización de las alas de las vigas placa puede hacerse usando bloques de menor altura, ya sea la viga paralela o transversal a las viguetas.

Vigueta

Bovedilla Viga

Bovedilla Baja

Capa de Compresión Armadura de Distribución de Ancho Variable

Vigueta

Bovedilla Viga

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En el caso de que las viguetas deben colocarse transversalmente a la viga, se deberá tener cuidado al disponer los estribos de la misma para evitar la interferencia con las viguetas.

DETALLES CONSTRUCTIVOS

Apoyo de Vigueta Cuando sobre una viga o muro de ancho mínimo deban apoyarse las viguetas para 2 losas contiguas, conviene desplazar lateralmente las viguetas de una losa con respecto a la otra, permitiendo así que cada elemento pueda apoyar una longitud mayor.

Losa Contínua

Capa de Compresión

Armadura de Distribución

Los forjados de viguetas pueden utilizarse con ventajas en el caso de losas continuas. En esta situación se deben absorber las tracciones superiores en la zona de apoyo con una armadura adecuada según cálculo, y las compresiones inferiores mediante la eliminación de las bovedillas, reemplazándolas por hormigón macizo.

Vigueta

Bovedilla

Cumbrera

Capa de Compresión Bocedilla

Siempre que sea necesario hormigonar conjuntamente la capa de compresión de la losa con la viga donde se apoyará la misma, habrá que colocar los estribos distanciados 16,6; 12,5 cm. o una medida submúltiplo de la separación entre viguetas, para evitar la coincidencia entre éstas y los estribos.

Viga Invertida

Bocedilla Baja

Viga de H°A°

Viga de H°A° Capa de Compresión

NOTA: Los detalles constructivos ejemplificados, son orientativos, debiendo el profesional de la obra, calcular en cada caso las armaduras de refuerzo que fueran necesarias (voladizos, vigas placas, etc.). Vigueta

Bovedilla Baja

Bovedilla

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SERIES DE VIGUETAS TENSOLITE

DENOMINACIÓN

LARGOS COMERCIALES

OBSERVACIONES

de 1,00 m. a 3,00 m.

Largos variables cada 20 cm.

Serie Aster Serie A1

3,20 m. / 3,40 m.

Serie A2

3,50 m. / 3,60 m. / 3,80 m.

Serie B1

4,00 m. / 4,20 m.

Serie B2

4,40 m. / 4,50 m. / 4,60 m.

Serie C

de 4,80 m. a 5,40 m.

Serie D

de 5,60 m. a 6,20 m.

Serie E

de 6,40 m. a 7,20 m.

Largos variables cada 20 cm.

TABLA 1: Consumo de materiales por m² de Losa realizada con bovedillas de hormigón o cerámica de 25 cm. de largo.

BOVEDILLAS (cm.)

Capa de Comp.

Bovedilla Viguetas Volumen por m²

(cm.)

Altura: 9 4/5 13/14 9

Altura: 13

por metro

de Hº

de Ancho

(m³/m²)

Dosificación de H - 1 : 2 : 3 Relación Agua / Cemento: 0,50 - 0,55

Agua

Cemento

Arena

Ripio

(lts.)

(kg.)

(m²)

(m³)

4

8

2

0.045

8

16

0.023

0.034

5

8

2

0.055

10

19

0.028

0.042

4

8

2

0.054

10

19

0.027

0.041

5

8

2

0.064

11

22

0.032

0.048

4

8

2

0.066

12

23

0.033

0.050

5

8

2

0.076

14

27

0.038

0.057

4

6.45

3.22

0.065

12

23

0.033

0.049

5

6.45

3.22

0.075

13

26

0.038

0.057

4

6.45

3.22

0.082

15

29

0.041

0.062

5

6.45

3.22

0.092

16

32

0.047

0.070

4/5 17/18

13

Altura: 17 4/5 21/22

17

Altura: 13 4/5 17/18 13

Altura: 17 4/5 21/22

10

17

ELECCIÓN DE LAS LOSAS TENSOLITE

Datos generales para determinar correctamente las características de una losa con Viguetas Tensolite

Largo de Vigueta Luz Libre

APOYO

APOYO

EJEMPLO DE CÁLCULO

Determine la serie de viguetas, tipo de bovedilla y capa de compresión a utilizar para una losa de entrepiso destinada a dormitorio. La losa tendrá una luz libre de 3.00m y estará simplemente apoyada. El largo de la vigueta será de 3.20m. Para obtener los datos requeridos se pueden emplear las Tablas Nº2 (A, B o C) o la Tabla Nº3.

Solución usando Tablas Nº 2-A, B o C (cargas admisibles) Paso nº 1: Seleccione la tabla correspondiente al tipo de bovedilla que desea utilizar (hormigón, cerámica o EPS) Paso nº 2: Ubique sobre tabla la fila correspondiente al largo de 3.20 m. A la izquierda podrá leer que correspon de a la serie “A1”. Paso nº 3: Determine la carga útil “p” p = carga permanente accesoria + sobrecarga de reglamento Carga permanente accesoria (piso granítico y mezcla de asiento) = 0.045 m. x 2.200 kg/m³ = 100 kg/m² Sobrecarga de reglamento para dormitorio = 200 kg/m² Carga Útil = 100 kg/m² + 200 kg/m² = 300 kg/m² Paso nº 4: Teniendo presente el dato de carga útil (300 kg/m²), se recorre de izquierda a derecha la fila corres pondiente a la luz de trabajo (3.20 m.) hasta encontrar el primer valor que iguale o supere la carga útil necesaria para nuestra losa. A continuación, subir por la columna correspondiente a este valor y se obtendrá el tamaño de bovedilla y el espesor de capa de compresión necesaria. Para este ejemplo se tiene: Tabla 2-A (Bovedillas de Hormigón) Luz = 3.20 m. » Serie “A1”

»

p = 311 kg/m² (> 300 kg/m²)

»

Bov. 13 cm. y capa 5 cm. (eTOTAL = 18 cm.) Vigueta Simple

Tabla 2-B (Bovedillas Cerámicas) Luz = 3.20 m. » Serie “A1”

»

p = 335 kg/m² (> 300 kg/m²)

»

Bov. 13 cm. y capa 5 cm. (eTOTAL = 18 cm.) Vigueta Simple

Tabla 2-C (Bovedillas de EPS) Luz = 3.20 m. » Serie “A1”

»

p = 357 kg/m² (> 300 kg/m²)

»

Bov. 13 cm. y capa 4 cm. (eTOTAL = 17 cm.) Vigueta Simple 11

IMPORTANTE: A la luz de los resultados obtenidos en este ejemplo, el proyectista y el constructor deberán ajustar, al momento de construir, la selección del forjado en función del material de las bovedillas que efectivamente se colocará en obra.

Vigueta Simple Serie

Largo

Bovedilla Espesor

Bovedilla

Espesor

Largo

Vigueta Doble

Espesor

Bovedilla Espesor

Carga Útil

Espesor

Bovedilla Espesor

Capa de Compresión

Espesor

Bovedilla Espesor

Espesor

Bovedilla

TABLA DE SOBRECARGAS 1 - EDIFICIOS DE VIVIENDA ... 300 kg/m² ......................................................200 kg/m² .................................................. 100 kg/m² ............................................................................. 200 kg/m² ........................................................................300 kg/m² ..........................................................................200 kg/m² .................................. 200 kg/m² .................................................................200 kg/m² ........ 300 kg/m² ................................................. 300 kg/m²

· Archivos .............................500 kg/m² · Aulas ...................................350 kg/m² · Baños ...................................200 kg/m² · Bibliotecas ...........................500 kg/m² · Cocinas ................................400 kg/m² · Comedores .........................300 kg/m² · Cuarto de máquinas y calderas ............................750 kg/m² · Dormitorios ........................250 kg/m² · Escaleras (medidas en proyección horizontal) ...... 300 kg/m²

.......................................................... 500 kg/m² .......................................................... 300 kg/m² ......... 300 kg/m² ......... 350 kg/m² ...............................................................250 kg/m² ....... 500 kg/m² ....................................... 400 kg/m² ................................................. 500 kg/m² ............................... 500 kg/m² ................................ 750 kg/m² ...........................................................250 kg/m²

Solución usando Tabla Nº3 (moment...